一种光催化芬顿流化床制造技术

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，具体涉及一种光催化芬顿流化床，包括流化床罐体、气浮装置和光反应系统，流化床罐体内设置有分相射流加药器，流化床罐体内设置有输入污水的布水器，流化床罐体侧面设置有射入污水内部的光反应系统，分相射流加药器输送芬顿试剂进入流化床罐体内与污水混合，芬顿试剂为双氧水和亚铁离子在混合前的单一组分或是两者混合成芬顿试剂后的混合组分。该技术方案针对悬浮物较高的污水特别设计的光催化芬顿流化床，在流化床罐体底部设置有气浮装置，在流化床罐体上设置的光反应系统，使紫外光射入流化床罐体内，在紫外光的催化作用下降低芬顿试剂中亚铁离子的用量，在进行COD降解的同时，减少铁泥的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化芬顿流化床
本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种光催化芬顿流化床。
技术介绍
目前在污水处理技术中，特别是一些工业污水处理中，常常遇到一些难生化难降解的污水，目前处理这些污水的常用方法有高级氧化法、微电解法、蒸馏法等，综合考虑运行费用及投资成本等方面的因素，目前以高级氧化法应用较为普遍。高级氧化法包括臭氧氧化、芬顿试剂氧化、双氧水氧化等，而尤以芬顿试剂氧化法采用最多。芬顿试剂氧化法利用二价铁离子作为催化剂，催化双氧水产生氧化性超强的羟基自由基，能够无选择的氧化废水中大多数有机物，但是对于悬浮物比较高的污水，比如造纸厂污水、印染厂污水，羟基自由基会攻击悬浮物，致使反应试剂投加量大大增加，甚至致使反应失效。芬顿氧化技术目前比较常见的有光芬顿、电芬顿和芬顿流化床，芬顿流化床以其运行成本底，设备简单受到工业上的广泛应用，但是由于其在运行中仍有铁泥产生，导致后处理成本增加；而光芬顿虽然使铁泥产量大大减少，但是其处理效率低；电芬顿处理设备投资成本和运行成本很高，实际应用较少。为此，设计一种新型芬顿流化床，在提高处理效率的同时，减少铁泥的产生，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种光催化芬顿流化床，该芬顿流化床装置具有污水处理效率高、铁泥产量少的优点。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种光催化芬顿流化床，包括流化床罐体，所述流化床罐体内设置有分相射流加药器，所述流化床罐体内设置有输入污水的布水器，所述流化床罐体底部设置有气浮装置，所述流化床罐体侧面设置有射入污水内部的光反应系统，所述分相射流加药器输送芬顿试剂进入流化床罐体内与污水混合，所述芬顿试剂为双氧水和亚铁离子在混合前的单一组分或是两者混合成芬顿试剂后的混合组分。作为上述技术方案的改进，所述光反应系统向流化床罐体内污水射入波长400nm以下的紫外光。作为上述技术方案的改进，所述光反应系统包括紫外光发生电极和紫外光照射管，所述流化床罐体侧面设置有与紫外光照射管对应的罐体玻璃窗口。作为上述技术方案的改进，所述紫外光照射管射入流化床罐体内光线的入射方向与流化床罐体中轴线之间的夹角为θ，θ的角度范围为：0°＜θ＜90°，所述流化床罐体内壁除罐体玻璃窗口以外的区域设置有反射面。作为上述技术方案的改进，所述气浮装置上设置有多个向流化床罐体底部曝气的曝气口。作为上述技术方案的改进，所述布水器上设置有多个指向曝气口的布水喷嘴。作为上述技术方案的改进，所述分相射流加药器上设置有至少一个指向流化床罐体内部的混合加药射流臂，所述分相射流加药器上设置有与混合加药射流臂连通的双氧水流道和硫酸亚铁流道。作为上述技术方案的改进，所述双氧水流道与双氧水药剂调配池管路连接，所述双氧水流道与双氧水药剂调配池按照流体流动方向依次设置有双氧水加药计量泵、双氧水加药控制阀、双氧水加药装置、双氧水加药回流管和双氧水回流进液泵；所述硫酸亚铁流道与硫酸亚铁药剂调配池管路连接，所述硫酸亚铁流道与硫酸亚铁药剂调配池之间按照流体流动方向依次设置有硫酸亚铁加药计量泵、硫酸亚铁加药控制阀、硫酸亚铁加药装置、硫酸亚铁加药回流管和硫酸亚铁回流进液泵。作为上述技术方案的改进，所述流化床罐体内部上侧设置有回流堰板，所述双氧水加药回流管上远离双氧水回流进液泵的一端伸入流化床罐体内部的回流堰板一侧，回流堰板内的污水通过双氧水加药回流管回流至双氧水回流进液泵内；所述硫酸亚铁加药回流管上远离硫酸亚铁回流进液泵的一端伸入流化床罐体内部的回流堰板一侧，所述回流堰板内的污水通过硫酸亚铁加药回流管回流至硫酸亚铁回流进液泵内。作为上述技术方案的改进，所述流化床罐体内部上侧设置有挡板，所述挡板上侧设置有出水堰板，所述流化床罐体外侧设置有伸至出水堰板一侧的出水管。上述芬顿流化床装置具有以下优点：(1)针对悬浮物较高的污水特别设计的光催化芬顿流化床，在流化床罐体上设置的光反应系统，使紫外光射入流化床罐体内，在紫外光的催化作用下降低芬顿试剂中亚铁离子的用量，保持了双氧水较高的利用率，在进行COD降解的同时，使铁泥大大减少；同时针对光反应系统设计了相应的填料担体，有利于提高光催化效率；(2)布水器和分相射流加药器的射流搅拌方式，使整个流化床罐体内药剂混合效率大大提升，可以实现了多流体间的迅速混合，填料担体流化效率高，流化床罐体内流化区无死角，反应充分迅速，在分相射流加药器中，增压后的硫酸亚铁溶液和双氧水溶液高速进入到混合加药射流臂内，根据文丘里管的工作原理，在硫酸亚铁高速射流束周围迅速形成负的静压区，从而产生吸附作用，此时，双氧水液体吸入到混合腔中，硫酸亚铁高速流体将双氧水液体打成微小分子团，进而使双氧水微小分子团与硫酸亚铁高速流体充分混合，瞬间产生羟基自由基从喷嘴喷出，其射流束再度对流化床罐体中的液体进行搅拌，形成罐内紊流，实现了羟基自由基与污水的快速反应；(3)流化床罐体底部的气浮设备可有效去除污水中的悬浮物，将污水中固体悬浮物提升到水面，降低污水的浊度，使羟基自由基有效攻击COD，减少药剂的投入量，确保设备有效运行；(4)布水器一方面提高了布水均匀率，另一方面可以不断冲刷曝气口，避免曝气口因铁泥、悬浮物、絮凝中间产物、填料等物质造成堵塞；同时布水器的布水喷嘴在喷射过程中，可以打碎曝气口产生气泡，使气泡达到微纳尺寸，气浮效果更佳；(5)该光催化芬顿流化床安装使用方便，混合效果好，污水处理效率高，在整个搅拌过程中无死角，反应充分迅速，均质化程度高，整体管路布局合理，机械故障隐患少，使用寿命长，维护方便，节约了生产成本，市场前景广阔。附图说明图1为本专利技术实施例中一种光催化芬顿流化床的结构示意图。图中：1-流化床罐体，2-分相射流加药器，3-光反应系统，4-布水器，5-气浮装置，6-挡板，7-双氧水加药装置，8-硫酸亚铁加药装置，9-加料观察口，10-出水堰板，11-反射面，12-罐体玻璃窗口，13-排气阀，14-出水管，15-回流堰板，21-双氧水流道，22-硫酸亚铁流道，23-混合加药射流臂，24-双氧水回流进液泵，25-硫酸亚铁回流进液泵，26-双氧水加药回流管，27-硫酸亚铁加药回流管，31-紫外光发生电极，32-紫外光照射管，33-光反应系统支架，41-布水器流道，42-布水喷嘴，43-污水进液泵，51-气浮盘，52-曝气口，53-气浮泵，54-进气管道，71-双氧水加药控制阀，72-双氧水加药计量泵，73-双氧水药剂调配池，81-硫酸亚铁加药控制阀，82-硫酸亚铁加药计量泵，83-硫酸亚铁药剂调配池。具体实施方式以下通过具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“内”、“外”、“上”、“下”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种光催化芬顿流化床，其特征在于，包括流化床罐体(1)，所述流化床罐体(1)内设置有分相射流加药器(2)，所述流化床罐体(1)内设置有输入污水的布水器(4)，所述流化床罐体(1)底部设置有气浮装置(5)，所述流化床罐体(1)侧面设置有射入污水内部的光反应系统(3)，所述分相射流加药器(2)输送芬顿试剂进入流化床罐体(1)内与污水混合，所述芬顿试剂为双氧水和亚铁离子在混合前的单一组分或是两者混合成芬顿试剂后的混合组分。

【技术特征摘要】
1.一种光催化芬顿流化床，其特征在于，包括流化床罐体(1)，所述流化床罐体(1)内设置有分相射流加药器(2)，所述流化床罐体(1)内设置有输入污水的布水器(4)，所述流化床罐体(1)底部设置有气浮装置(5)，所述流化床罐体(1)侧面设置有射入污水内部的光反应系统(3)，所述分相射流加药器(2)输送芬顿试剂进入流化床罐体(1)内与污水混合，所述芬顿试剂为双氧水和亚铁离子在混合前的单一组分或是两者混合成芬顿试剂后的混合组分。2.如权利要求1所述的一种光催化芬顿流化床，其特征在于，所述光反应系统(3)向流化床罐体(1)内污水射入波长400nm以下的紫外光。3.如权利要求1所述的一种光催化芬顿流化床，其特征在于，所述光反应系统(3)包括紫外光照射管(32)，所述流化床罐体(1)侧面设置有与紫外光照射管(32)对应的罐体玻璃窗口(12)。4.如权利要求3所述的一种光催化芬顿流化床，其特征在于，所述紫外光照射管(32)射入流化床罐体(1)内光线的入射方向与流化床罐体(1)中轴线之间的夹角为θ，θ的角度范围为：0°＜θ＜90°，所述流化床罐体(1)内壁除罐体玻璃窗口(12)以外的区域设置有反射面(11)。5.如权利要求1所述的一种光催化芬顿流化床，其特征在于，所述气浮装置(5)上设置有多个向流化床罐体(1)底部曝气的曝气口(52)。6.如权利要求5所述的一种光催化芬顿流化床，其特征在于，所述布水器(4)上设置有多个指向曝气口(52)的布水喷嘴(42)。7.如权利要求1所述的一种光催化芬顿流化床，其特征在于，所述分相射流加药器(2)上设置有至少一个指向流化床罐体(1)内部的混合加药射流臂(23)，所述分相射流加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德喜，崔玮琳，王猛，赵曦波，刘波，魏晓波，高倩楠，范丽华，刘祖庆，
申请(专利权)人：辽阳博仕流体设备有限公司，沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21